过渡层对铜基金刚石薄膜的影响

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)在纯铜基体及4种不同的过渡层(Ti、Nb、Ni、W)上制备金刚石薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱仪(Raman)以及维氏硬度计对金刚石薄膜进行检测分析,研究了不同过渡层对金刚石薄膜形貌质量和附着性能的影响。结果表明,在纯铜基体以及多种过渡层上都能制备高纯度的金刚石薄膜;在形核率较高的基体上金刚石颗粒的尺寸较小,在Ni过渡层上金刚石颗粒的尺寸较大;金刚石薄膜在Ti过渡层上结合性能最好,但是非金刚石相最多。在Nb、W过渡层上的结合性能最差。

大腔体人造金刚石合成工艺的研究

分析了我国现阶段金刚石的合成工艺———2 3mm腔体工艺的基础上 ,利用变功率合成技术和瓶颈效应后改变组装方式 ,使腔体内的物量比合理化 ,以达到腔体内合成温度和压力均匀 ,控制金刚石的生长速度 ,在较低的合成压力和合成功率下 ,在 2 8.5mm腔体和 31mm腔体上 。

高品质油田钻探用PDC热残余应力分析与优化设计

为解决平界面结构PDC因残余应力而引起的强度问题,在研究PDC热残余应力分布规律的基础上,结合非平面连接技术与梯度过渡技术,设计并研制了新型内置过渡层结构复合片.数值计算结果表明:该复合片聚晶金刚石层(PCD)表面拉应力区明显减弱,其中,轴向最大拉应力为126 MPa,仅为平面界面结构PDC的13.2%,而PCD层上表面的径向拉应力和外侧面的轴向拉应力分别比平界面结构PDC降低了82.5%和94.2%.该复合片磨耗比达到16.43×104,平均抗冲击强度达到472 J,现场钻探实验同样证明了该复合片的优异使用性能.

聚晶金刚石复合片热残余应力分布规律实验研究

利用改进的应力释放法、X射线衍射法以及Raman光谱,对平面界面结构金刚石复合片表面热残余应力分别进行了实验研究,得到了金刚石层表面热残余应力值及其分布规律,同时得到了基体厚度与热残余应力的相关关系.研究结果表明,采用应力释放法、X射线衍射法及Raman光谱法测试PDC表面热残余应力,其测试结果均与有限元分析结果相吻合,证明了这三种方法的有效性.其中,X射线衍射法测试结果的误差最大,应力释放法其次,Raman光谱法最为精确.由于应力释放法应变片尺寸及X射线衍射法光斑照射范围的限制,无法在试样表面上取较多的测试点,因此难以得到理想的热残余应力分布曲线.而Raman光谱法中所采用的激光光斑仅5μm,可以取更多的测试点,因此其结果更能真实的反映金刚石层表面热残余应力的分布规律.本文的研究结果为精确测试PDC热残余应力,从而为优化PDC界面结构、提高PDC使用性能提供了理论和实验依据.

优质金刚石合成的研究

从六面顶液压机合成设备、原材料以及合成工艺三大方面 ,详细分析它们对金刚石合成、金刚石晶体的影响。提出高压低温工艺和合成腔体的净化两个关键方向 。

六面顶超高压装置的对中问题讨论

对中技术是六面顶超高压技术的关键技术。本文讨论了对中状态对设备和模具受力状态、对超高压腔体的密封和传压及其压力场的影响，对六面顶压机的设计加工和超高压腔体的设计具有一定的指导意义。

氧化钇包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的结构和电化学性能

以氧化钇溶胶为包覆前驱物,利用氧化钇和正极材料表面带电状态不同制备氧化钇包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及电化学测试等手段对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2包覆前后的物相结构、表面形貌及电化学性能进行研究。结果表明:氧化钇包覆并未影响LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的晶体结构,氧化钇以颗粒状分布在正极材料表面,氧化钇包覆层厚度在15~25nm,氧化钇在正极材料表面分布比较均匀。与未包覆LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2相比,氧化钇包覆后,材料在高电压下的循环稳定性有所提高,最佳包覆量为0.4%。氧化钇包覆有效降低材料在充放电过程中的极化和电荷转移电阻。

叶蜡石的矿物成分对合成金刚石的影响

通过对闽东矿区五种不同类型叶蜡石所做的化学分析及DTA、TG分析,计算出了其相应的矿物成分。将这几种叶蜡石分别制成传压介质进行了合成金刚石的实验并与北京门头沟叶蜡石作了比较,结果表明:(1)含有一定量石英(20%左右)的叶蜡石做传压介质有利于降低金刚石合成压力,提高金刚石质量;(2)结晶水含量较低的叶蜡石合成出的金刚石质量更好。作者对实验结果进行了分析并指出:在选择作为传压介质的叶蜡石时,不能只要求其硬度低、叶蜡石成分高,而应全面考虑其中所含矿物成分及其在高温高压下可能发生的变化。

工业锰粉氮化工艺的试验研究

以氮化锰粉氮含量为目标,采用单因素试验方法考查氮化温度、锰粉粒度以及氮化时间对氮含量的影响;采用XRD对氮化锰粉的结构进行了分析,并在此基础上应用二次回归正交试验设计方法建立二次方程优化氮化锰粉的制备工艺,经过F检验,回归方程显著性好。结果表明,最佳工艺条件是:氮化温度为836℃,氮化时间8h,氮气压力为1.72P°(101.3kPa),可获得含氮量高达8.35%(质量分数)的氮化锰产品。

传压介质对人造金刚石的影响

本文借助于铰链式六面顶液压机，比较了六种不同传压介质合成人造金刚石的效果。结果表明传压介质不仅影响到金刚石合成工艺参数的调整，而且还影响到金刚石的颜色，产量，质量等，从而直接影响到企业的经济效益。

谈金刚石合成过程中的对中与同步问题

对中、同步是绝然不同的两个概念，但又是密不可分的一对“双胞胎”。从铰链式六面顶液压机诞生那天起，就从来离不开这一对“双胞胎”，但随着时代的变迁，时时赋予它不同的新内涵，这样它就可更好地为不断发展的金刚石行业服务。

对小缸径压机挖潜增效的思考

本文通过对φ420mm以下缸径压机在挖潜增效过程中出现异常现象的分析，提出了几个具体的解决办法，不少金刚石生产企业在此过程中获得利润增幅达到50％。

导电钢圈对合成金刚石的作用与影响

本文介绍了三种形状的导电钢圈对合成金刚石的影响，比较了其优缺点，“T”型导电钢圈和“U”型大导电钢圈配以适当的组装方式，可以提高合成的稳定性和金刚石的质量和产量。